成型工藝對釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團性能影響因素研究

1、成型工藝對釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團性能影響因素研究學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院 （系）： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 助理指導(dǎo)教師： 摘 要本課題對非高爐冶煉技術(shù)中的釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團成型工藝對其性能的影響進行研究。其目的是通過對釩鈦磁鐵礦球團機械性能的檢測，一方面為非高爐冶煉提供較為全面的原料性能參數(shù)，提高釩鈦鐵精礦的利用率；另一方面，給球團生產(chǎn)反饋信息，不斷改進球團成形工藝，促進球團生產(chǎn)水平的不斷提高。本課題采用的研究方法是將鐵精礦粉、煤粉、添加劑（石灰、蘇打）、粘結(jié)劑和水按一定的配比混合均勻后，分別用兩種成型工藝造球。在自然和烘干的條件下分別對球團的機械性能進行測試。通過對本課題的實驗研究，總結(jié)

2、出了兩種成型工藝釩鈦鐵精礦球團在新流程工藝下的物理性能（轉(zhuǎn)鼓強度、抗壓強度、落下強度）。關(guān)鍵詞 釩鈦鐵精礦，球團，成型工藝，機械性能ABSTRACTKey words 目 錄摘 要IABSTRACTII1 緒論12 釩鈦磁鐵礦球團22.1 釩鈦磁鐵礦球團概況22.2 內(nèi)配碳球團礦定義32.3 目前釩鈦磁鐵礦球團生產(chǎn)工藝技術(shù)32.3.1 圓盤造球工藝32.3.2 壓球工藝42.3.3 球團指標(biāo)52.4 目前釩鈦磁鐵礦球團存在的主要問題53 釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團粘結(jié)劑73.1 球團粘結(jié)劑介紹及應(yīng)用73.2 球團粘結(jié)劑的分類74 本課題研究背景及意義95 實驗研究105.1 原料組成及粒度105.1

3、.1 鐵精礦粉105.1.2 粘結(jié)劑105.1.3 還原劑105.2 配料計算11還沒算！5.3球團性能測試方法115.3.1 氣孔率的測試115.3.2 爆裂溫度的測定115.3.3 抗壓強度測試115.3.4 堆積密度的測定125.3.5 落下強度的統(tǒng)計125.4 試驗流程圖125.5 試驗方法125.5.1滾動成型探索試驗125.5.3 鐵精礦滾動成型正交試驗145.6 本章小結(jié)146 滾動成型試驗數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析166.1 滾動成型實驗結(jié)果166.2 滾動成型數(shù)據(jù)處理206.3 滾球試驗結(jié)果分析206.3.1 滾球試驗球團機械性能極差分析206.3.2 各因素對球團機械性能影響的顯著

4、性分析206.3.3 各因素對球團其它各性能的影響207 結(jié)論21致謝22參考文獻231 緒論釩鈦磁鐵礦是一種以Fe、V、Ti為主的多金屬元素復(fù)合礦，是一種非常珍貴的礦產(chǎn)資源。中國有著非常豐富的釩鈦磁鐵礦資源，現(xiàn)已探明的釩鈦磁鐵礦總儲量達100億噸以上，特別是在攀枝花地區(qū)，釩的含量占世界總儲量的19.2%，鈦的含量占世界總儲量的39.1%。攀枝花釩鈦資源雖然很豐富，但攀枝花釩鈦磁鐵礦的綜合利用率卻很低，球團質(zhì)量和性能都很差，很有必要對球團生產(chǎn)技術(shù)加以提高，以滿足提高釩鈦磁鐵礦綜合利用的需要。釩鈦磁鐵礦球團質(zhì)量和性能不僅對還原、煉鐵的產(chǎn)質(zhì)量、能耗和生產(chǎn)工藝造成重大影響，而且對釩鈦資源的利用率也有

5、很大的影響。為此，許多學(xué)者和技術(shù)人員都努力的提高釩鈦磁鐵礦球團檢測技術(shù)水平，以達到提高釩鈦資源的綜合利用率、降低單位耗能，縮短工藝流程、提高生產(chǎn)效率的目的。釩鈦磁鐵礦球團性能包括釩鈦磁鐵礦球團的物理性能、化學(xué)性能和冶金性能。主要內(nèi)容涉及到對釩鈦磁鐵礦球團的抗壓強度、落下強度、孔隙率和高溫爆裂等性能進行檢測。隨著科學(xué)技術(shù)和冶金工業(yè)的發(fā)展，釩鈦磁鐵礦球團性能檢測技術(shù)也有了長足的進步。各種數(shù)控檢測裝置、測試軟件和高精度儀器得到了廣泛的應(yīng)用，大大的提高了球團性能檢測技術(shù)水平，同時，有關(guān)球團性能檢測技術(shù)的報刊、書籍、研討會也迅速發(fā)展壯大起來，這也為球團性能檢測技術(shù)交流和發(fā)展提供了良好的環(huán)境。2 釩鈦磁鐵

6、礦球團2.1 釩鈦磁鐵礦球團概況球團是一種將粉礦利用粘結(jié)劑在不同成型工藝制成的圓形或者規(guī)則的礦團。經(jīng)烘干的生球進行焙燒形成具有一定強度和冶金性質(zhì)的球形含鐵原料，它不僅是高爐煉鐵、直接還原和熔融還原的原料，而且還是可供煉鋼作為冷卻劑。鐵精礦用球團方法造塊是1912年由瑞典人最早發(fā)明的，1947年在美國正式投入生產(chǎn)。50年代由于貧鐵礦被大量采用和選礦工業(yè)的發(fā)展，細磨鐵精礦產(chǎn)量增長很快。我國對球團礦的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)50年代，70年代后，隨著高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團礦這種合理爐料結(jié)構(gòu)的推廣，我國球團工業(yè)的發(fā)展進入穩(wěn)定發(fā)展期，球團礦的產(chǎn)量已由2001年的1500萬噸發(fā)展到2005年的5000萬噸

7、5。釩鈦磁鐵礦球團（如圖2.1和2.2）的生產(chǎn)方法是用顆粒度較細的釩鈦鐵精礦，配以10%左右的煤粉，一定量的水分和1%左右的黏結(jié)劑，使用對輥壓球機將混合料壓制成球，就可以生產(chǎn)出3040mm大小的橢圓球。球團礦對所用精礦粉的要求是：含鐵品位66%，含SiO24%，大于200目的顆粒含量要60%。一定程度上講，并不是所有的鐵精礦都可以用來生產(chǎn)球團，我國自產(chǎn)的大多數(shù)鐵礦粉大部分是不適宜去生產(chǎn)球團礦的，這也是建國以來我國高爐煉鐵爐料中燒結(jié)礦占有主導(dǎo)地位的原因?，F(xiàn)在，各鋼鐵企業(yè)均重視增加球團生產(chǎn)能力，企業(yè)在制定和建設(shè)球團生產(chǎn)規(guī)劃時，都要先確定好原料的來源，并做好所用礦粉的冶金性能分析，特別是球團的性能檢

8、測和研究。否則，球團生產(chǎn)設(shè)備建成，投產(chǎn)后會出現(xiàn)一些難以克服的困難。 圖2.1 鐵精礦圓盤造球生球團 圖2.2 鐵精礦對輥壓球生球團大多數(shù)的球團都是具有較多微孔的球狀物體，粒度在3040mm，與燒結(jié)礦來比較，是有如下特點： 含鐵品位高，可以達到68%，一般在65%左右，SiO2含量可以在1.5%； 堆積密度可以達到2.27t/m，假密度可以達到3.8g/cm，氣孔度最低可以達到19.7%，且微小氣孔多； 含F(xiàn)eO很低，可在1%左右； 冷強度好，故在運輸過程中不易粉化，ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)可達95%； 自然堆角小，在2427度。而燒結(jié)礦在3135度，故布料性能好； 還原性好，但酸性球團礦還原軟化溫度一般

9、較低，一些球團礦有異常膨脹或還原遲滯現(xiàn)象。2.2 內(nèi)配碳球團礦定義內(nèi)配碳球團是將鐵精礦、細磨含碳原料及少量的粘結(jié)劑按比例制成直徑均勻的球團。隨著現(xiàn)代高爐煉鐵向著高產(chǎn)、低耗、長壽目標(biāo)發(fā)展和鋼鐵冶煉新流程的迅速興起，內(nèi)配碳球團礦的使用將顯得越來越重要和迫切。2.3 目前釩鈦磁鐵礦球團生產(chǎn)工藝技術(shù)2.3.1 圓盤造球工藝圓盤造球機是常用的滾動成型設(shè)備。（見圖2.1）本實驗使用的是由浙江福特機械制造有限公司制造的FTY1000型圓盤造球機。圓盤尺寸：1000*150毫米；圓盤角度：458；圓盤轉(zhuǎn)速范圍：530轉(zhuǎn)/分鐘；電動機功率：1.5千瓦。其結(jié)構(gòu)組成為轉(zhuǎn)動心軸結(jié)構(gòu)，造球機圓盤支撐在主軸上，主軸靠前端

10、兩支點鉸接于設(shè)備底座的支撐軸上，主軸箱的末端通過傾角調(diào)整器與底座相連。圓盤造球機造球原理：將焦炭粉、石灰石粉或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機上部的混合料倉內(nèi)，均勻地向造球機布料，同時由水管供給霧狀噴淋水，傾斜（傾角一般為40-50）布置的圓盤造球機，由機械傳動旋轉(zhuǎn)，混合料加噴淋水在圓盤內(nèi)滾動成球。圓盤造球機用于鐵礦粉造球，它是各類球團廠的主要配套設(shè)備之一。將焦炭粉、石灰石粉或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機上部的混合料倉內(nèi)，均勻地向造球機布料，同時由水管供給霧狀噴淋水，傾斜（傾角一般為40-50）布置的圓盤造球機，由機械傳動旋轉(zhuǎn)，混合料加噴淋水在圓盤內(nèi)滾動成球，通過粒度刮刀將球的

11、粒度控制在5到15毫米。造好的生球落入輸送皮帶上，經(jīng)輥軸篩進行篩分，小于5毫米和大于15毫米的返回到混合機。圖2.1 圓盤造球機2.3.2 壓球工藝壓力成型機又叫強力壓球機，礦粉壓球機，對輥壓球機等等。壓球機主要用于有色和黑色金屬礦粉的制球造塊，直接進爐冶煉，提高附加值。凡是冶金行業(yè)廢料，輔料需上爐的，都需要壓球機來完成。比如：除塵灰、池泥、氧化皮、鋼渣、鐵精粉、鋁灰粉、硅錳礦粉等等。成型原理：混合料中顆粒之間有較多的空隙，在壓力作用下，顆粒發(fā)生滑動、位移、變形乃至破裂，顆粒彼此接觸緊密，空隙減少，密度增加。同時，顆粒間毛細水的張力，粘結(jié)劑的粘結(jié)力、微細顆粒間的分子力也發(fā)揮作用，使顆粒彼此接觸

12、緊密，可以壓成的球團具有一定的強度，為了提高成球率，在混合料壓球成型之前應(yīng)采取預(yù)壓措施。壓球操作中最常遇到的問題是“粘膜”，合理的孔型設(shè)計與光潔的表面是防止粘膜的重要措施?；旌狭系乃忠埠苤匾?，過高的水分容易導(dǎo)致粘模。壓球機對物料成型的要求有：1、物料粒度在90-260目均可。2、 物料中不允許帶有任何金屬物。否則將損壞輥皮表面。3、 供料必須滿足，宜采用可調(diào)速的螺旋給料機，觀察回料量調(diào)整新料的供給量。對輥壓球機具有成球率高、消耗功率小,結(jié)構(gòu)緊湊便于檢修調(diào)試等明顯優(yōu)點。其裝置圖如圖2.2，2.3。 圖2.2對輥壓球機 圖2.3 對輥壓球機控制箱2.3.3 球團指標(biāo)(1) 生球指標(biāo)（用于豎爐焙燒

13、球團性能指標(biāo)）落下次數(shù)：生球的落下次數(shù)(球自0.5m高度自由落下到20mm厚鐵板上直到破裂的落下次數(shù)，是10個球的實驗平均值)為3次/個。抗壓強度：9.8N/球；生球水分：6.57.5%；爆裂溫度：550；孔隙率：1235%；堆積密度：2.22.7t；/m3粒度組成：1016mm粒級的含量不少于85%，大于16mm粒級和小于6mm粒級的含量不大于5%，球團的平均直徑與不大于12.5mm為宜。(2) 干球指標(biāo)落下次數(shù)：落下次數(shù)(球自0.5m高度自由落下到20mm厚鐵板上直到破裂的落下次數(shù)，是10個球的實驗平均值)為12次/個。抗壓強度：49.0N/球。2.4 目前釩鈦磁鐵礦球團存在的主要問題到2

14、005年我國釩鈦磁鐵礦球團的年生產(chǎn)能力突破900萬噸,并且每年以13%的速度遞增，同時也存在著一些問題: 以豎爐、回轉(zhuǎn)窯、帶式燒結(jié)為主，豎爐球團產(chǎn)量幾乎占總產(chǎn)量的60%，而且規(guī)模小而分散，十余座豎爐分布于攀西和承德等地區(qū)，產(chǎn)品質(zhì)量差，很難滿足大型高爐煉鐵的需要。 所選原料絕大部分是國產(chǎn)精礦，鐵品位低、粒度差、硅鋁含量高、水分高。除鞍鋼球團外，其余的鐵品位都在61%52%之間，精礦粒度為0.074占70%80%，同時水分11%。 產(chǎn)品質(zhì)量差。生球的抗壓強度、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和冶金性能都很差，與國際標(biāo)準(zhǔn)還有很大的差距。 生產(chǎn)效率低。由于設(shè)備的自動化程度低，再加上單機（爐、窯）的規(guī)模小，勞動定員也過多，因而

15、生產(chǎn)率低于國外先進水平；另一方面原因是科研力度不夠，限制了生產(chǎn)力的發(fā)展。 對環(huán)境污染嚴重。按常理球團生產(chǎn)的環(huán)境由于自身工藝特點，應(yīng)比燒結(jié)生產(chǎn)要好得多，但是在我國的球團生產(chǎn)中還沒有達到這一目的。不少的球團廠，由于生產(chǎn)工藝的不先進和管理不完善、個別單位對環(huán)境的不重視，因而工廠的粉塵和有害氣體污染非常嚴重。3 釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團粘結(jié)劑3.1 球團粘結(jié)劑介紹及應(yīng)用球團粘結(jié)劑主要組成為無機物硅酸鹽類和有機物纖維素類產(chǎn)品，同時需要根據(jù)球團礦粒度、組成，添加必要的強化成分。有機物和無機物通過強化混合設(shè)備，保證一定的溫度和濕度，達到有機物和無機物的有效交聯(lián)態(tài)，保證了其使用效果。粘結(jié)劑的用途極為廣泛，據(jù)報道世

16、界粘結(jié)劑的銷售年均增長5，北美和歐洲約占75，但增長最快的地區(qū)是遠東和拉美發(fā)展中國家，預(yù)計我國今后幾年粘結(jié)劑產(chǎn)量的增長將保持在11以上11。目前，我國的粘結(jié)劑產(chǎn)業(yè)已形成門類較齊全的體系，但與發(fā)達國家相比，還存在以下差距和問題：a)產(chǎn)量小，有的產(chǎn)品質(zhì)量差，品種系列化不夠。b)對引進的工藝技術(shù)和裝置的消化、吸收、改進提高不夠。c)缺少優(yōu)質(zhì)或?qū)Ｓ脝误w、助劑、添加劑等。d)應(yīng)用研究較缺乏，技術(shù)含量較低。3.2 球團粘結(jié)劑的分類粘結(jié)劑在礦物加工領(lǐng)域的一個重要用途就是礦粉成型，特別是粉料的冷固成型。有關(guān)粘結(jié)劑的分類，從不同的角度有不同的分類方法，按主要成分的物質(zhì)類別可以分為有機粘結(jié)劑，無機粘結(jié)劑及復(fù)合粘結(jié)

17、劑等。如表1所示12。表1 粘結(jié)劑按主要成分物質(zhì)類別的分類類別實例無機有機復(fù)合膨潤土、水泥、水玻璃、石灰煤焦油、瀝青、佩利多、Alcotac、KLP消石灰+糊精、F粘結(jié)劑對礦粉成型粘結(jié)劑的研究，是一個古老而又新興的課題。早在球團工藝剛剛興起的時候，人們就開始探索，可以說直到現(xiàn)在還未能找到一種很理想的用于礦粉成型的粘結(jié)劑。礦粉成型按工藝溫度可分為高溫成型和冷固結(jié)成型兩大類。前者是將物料進行高溫焙燒后，通過固相或液相進行固結(jié)。粘結(jié)劑在高溫成型中的作用，主要是提高團塊(球團)的過程強度與熱性能，最終強度是靠高溫來實現(xiàn)的13。冷固結(jié)成型時團塊(球團)的過程強度和最終強度都依賴粘結(jié)劑來維持，所以它對粘結(jié)

18、劑的要求很高。但冷固結(jié)成型工藝簡單、流程短、投資少、能耗低，所以被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、煤炭、耐火材料、建材等行業(yè)。高溫成型粘結(jié)劑主要有膨潤土、石灰、KLP、佩利多等，用于冷固結(jié)成型的粘結(jié)劑主要有水玻璃、水泥、瀝青、腐植酸鹽、羧甲基纖維素、淀粉等。在鐵礦球團工藝剛剛興起的時候人們就發(fā)現(xiàn)膨潤土是一種有效的粘結(jié)劑，實際上，膨潤土除了是一種有效粘結(jié)劑之外，它還有助于球團的形成以及具有保持水分的能力，因此膨潤土成了鐵礦球團中最主要的粘結(jié)劑14。無機粘結(jié)劑使鐵粉球不需要燒結(jié)就具有很好的高溫成球性能和強度，降低了制備鐵粉球的成本，使煉爐內(nèi)的鐵礦粉具有良好的透氧和透熱性能，加快煉鐵速度降低煉鐵過程的能耗，但

19、是無機粘結(jié)劑含有雜質(zhì)，影響鐵球性能，所以這些問題限制了有機粘結(jié)劑和無機粘結(jié)劑的推廣應(yīng)用，無機粘結(jié)劑與有機粘結(jié)劑在礦粉成型過程中都有優(yōu)點和不足，于是就有人考慮將兩者結(jié)合起來，揚長避短開法出復(fù)合粘結(jié)劑并獲得成功。無機粘結(jié)劑存在一些無法克服的不足，迫使人們尋求新的粘結(jié)劑。人類對天然高分子物質(zhì)的利用有著悠久的歷史。早在20世紀(jì)初，人們對于天然高分子物質(zhì)應(yīng)用、改性以及實現(xiàn)高分子化合物的合成已經(jīng)取得了很大的成果。但是，無論是天然的高分子還是人工合成的化合物，對其結(jié)構(gòu)，人們還不是很清楚。復(fù)合粘結(jié)劑既能起粘結(jié)作用，提高球團的強度，又能起熔劑作用，調(diào)整球團礦堿度并改善球團還原性，因此復(fù)合粘結(jié)劑是粘結(jié)劑研究開發(fā)中

20、的一個重要的方向16。4 本課題研究背景及意義攀枝花型釩鈦磁鐵礦是一種含鈦、鐵、釩為主并有少量鉻、鎳、鈷、鉑族、鈧等多金屬復(fù)合礦。經(jīng)多年艱苦的研究和攻關(guān)，以攀鋼為代表的國有大型企業(yè)成功開發(fā)出了以高爐-轉(zhuǎn)爐為主線的利用釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)鋼鐵和釩產(chǎn)品工藝流程（高爐轉(zhuǎn)爐流程），生產(chǎn)了大量鋼材和釩產(chǎn)品，為國防建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。在高爐冶煉過程中，燒結(jié)礦中的鈦氧化物只有極少數(shù)被還原進入生鐵，大量的鈦進入高爐渣中，二氧化鈦含量為20%-25%，稱為高鈦型高爐渣。同時，由于有TiC、TiN和Ti(C,N)等高熔點物相存在，往往使得高爐渣變稠、產(chǎn)生泡沫化現(xiàn)象，造成渣中帶鐵嚴重。釩鈦鐵精礦原料經(jīng)篩分混

21、合后，需制成球團（塊）才能進入回轉(zhuǎn)窯進行還原。球團在回轉(zhuǎn)爐中要經(jīng)過預(yù)熱、低溫還原和高溫還原幾個階段，球團的造球方式和造球參數(shù)、含水量、煤粉和粘結(jié)劑的添加量及粘結(jié)劑種類對球團的性能都有重要的影響。目前造球工藝主要采用壓力成型和滾動成型兩種方式，通過兩種造球工藝對釩鐵鐵精礦配碳球團機械強度指標(biāo)、爆裂溫度、孔隙率的影響因素進行對比研究，為確定合適的造球工藝提供參考。5 試驗部分5.1 球團成分釩鈦磁鐵礦是一種多金屬元素的復(fù)合礦，是以Fe、V、Ti為主的共生磁鐵礦。攀枝花礦是經(jīng)過磁選后的釩鈦磁鐵精礦，由于是一段磨礦工藝，粒度非常粗，精礦中粒度小于0.07者含量僅為35%45%，從化學(xué)成分看，TiO2高

22、達12%13%，鐵品位則只有51.5%左右，Al2O3也偏高，達4.5%左右，由于釩鈦磁鐵精礦的物化性能的特殊性，造成了釩鈦磁鐵精礦球團的特殊性能和處理方式。從造球角度來看，鐵精礦的粒度愈細，則生球中顆粒排列愈緊密，形成的毛細管直徑越小，產(chǎn)生的晶格缺陷愈多，所以產(chǎn)生的毛細力就愈大，生球強度愈高。但是鐵精礦如果過細，一方面增加磨礦的費用，另一方面會降低生球爆裂溫度，給干燥帶來困難。因此根據(jù)經(jīng)驗證明粒度小于0.044mm的含量應(yīng)占60%以上，小于0.074mm的粒度含量應(yīng)大于80%。5.1.1 鐵精礦粉試驗所用的礦為釩鈦鐵精礦，其化學(xué)成分以及粒度見表4.2。表4.2 本實驗采用的鐵精礦主要成分（%

23、）元素TFeFeOFe2O3TiO2V2O5Cr2O3SiO2Al2O3CaOSP含量56.5023.4554.3912.530.640.0952.362.411.250.040.00195.1.2 粘結(jié)劑試驗所用的粘結(jié)劑為膨潤土，其主要成分粒度見表4.3。作為對比的粘結(jié)劑還有淀粉和復(fù)合粘結(jié)劑。表4.3 膨潤土成分(%)成分SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3Na2OK2OTiO2SO3P2O5含量65135.75.15.03.60.870.650.210.195.1.3 還原劑試驗所用的還原劑為煤粉，其粒度分析見表4.4。表4.4 煤粉的主要成分成分CVfSSiO2MgOAl2O3CaO

24、含量/wt/%80.296.960.545.680.522.911.015.2 配料計算5.3 各種機械性能的測試5.3.1 氣孔率的測試球團的密度和氣孔度無論對其機械強度還是還原性均有明顯的影響，它也是一項重要的指標(biāo)。試樣的真密度（R0）的測定方法是：將試樣磨細成粒度小于0.1mm，取50g，并放入盛水的比重瓶中（用酒精代替水則更好，因為易潤濕物料）。試樣的質(zhì)量與排水量之比即為試樣的真密度。其計算為：R0= 式 （4.6）式4.6中：R0試樣的真密度，g/m；Q試樣細粉（小于0.1mm）質(zhì)量，g；V試樣排除水的體積，m。5.3.2 爆裂溫度的測定爆裂溫度是加熱流體包裹體達到均一后，繼續(xù)升溫，

25、其時包裹體內(nèi)部壓力隨之急劇升高，當(dāng)內(nèi)壓超過包裹體體腔壁所能承受的壓力時，包裹體爆裂，并發(fā)出“啪、啪”響聲，此時的溫度即為包裹體的爆裂溫度。生球團爆裂溫度的測定是將造好的生球放在高溫爐里在額定溫度下升溫一分鐘左右，取出然后觀察生球團是否爆裂，或者在20cm高度落下，統(tǒng)計球團的落下強度。5.3.3 抗壓強度測試抗壓強度是表示球團強度的重要指標(biāo)，通常用N/個球來表示。生球的抗壓強度是指其在還原設(shè)備上所能承受料層負荷作用的強度，以生球在受壓條件下開始龜裂變形時所對應(yīng)的壓力大小表示。抗壓強度的測試所使用的儀器是型號為ZQJ-型智能顆粒強度實驗機，如圖5.6.3，量度為500N，精度為一級，加力速度5N/

26、m，測試高度25cm。圖4.5.3 ZQJ-智能顆粒強度試驗機其測試方法大概為：通常我們的球團礦的檢測標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4700相同，在實驗過程中，我們采用的方法是把球團置于兩塊平行的鋼板之間，以規(guī)定速度把壓力負荷家在每個球團上，直到球團被壓碎時的最大負荷即為生球的抗壓強度。用壓力測試機測試多個球團的強度，最后取平均值，得出的是較為準(zhǔn)確的數(shù)值。在選取球團礦個數(shù)時，依據(jù)的是下面的公式計算。 式（4.5）式4.2中：N表示每次測試球團個數(shù)，表示若干預(yù)備試驗的標(biāo)準(zhǔn)離差，表示所要求的精確度（=95%可信度下的標(biāo)準(zhǔn)離差）。在實際檢驗時，我們通常選取10個生球來測試球團的抗壓強度，得出球團抗壓強度的平均

27、值。5.3.4 堆積密度的測定堆積密度是指散粒材料或粉狀材料，在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。5.3.5 落下強度的統(tǒng)計球團的落下強度次數(shù)是將生球或者干球由0.5米自然落下，然后統(tǒng)計單個球團的落下次數(shù)。5.4 試驗流程圖5.5 試驗方案5.5.1滾動成型探索試驗實驗步驟：干燥的鐵精礦1kg，煤粉100g（10%），粘結(jié)劑0.8%，1%，1.2%，氧化鈣100g（10%）,水適量混料后待用。檢查設(shè)備是否正常工作后，傾角調(diào)整到合適位置。檢測成球的機械強度等參數(shù)，得到合適的成球參數(shù)，并記入表7。并分三類。試驗記錄表7實驗結(jié)果機械強度指標(biāo)測試結(jié)果平均值12345678910濕球抗壓強度（N/球）濕球落

28、下強度（1m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（1m落下，次）濕球爆裂溫度500濕球水分含量堆積密度孔隙率結(jié)論：在得到合格的成球后，記錄各造球參數(shù)記入表8 表8 實驗結(jié)果 項目參數(shù)含煤量/%添加劑/%含水量/%粘結(jié)劑/% 造球時間/min圓盤傾角（）含量/%10245.5.2 滾動成型單因素試驗我們將粘結(jié)劑種類作為單因素試驗的影響因素，將不同的粘結(jié)劑和原料進行混合，再進行圓盤造球，造球步驟同4.5.1。 選擇合適粒度的成球，粒度在9-16mm之間，檢測成球的機械強度等參數(shù)，得到合適的成球參數(shù)，并記入表中。5.5.3 鐵精礦滾動成型正交試驗根據(jù)探索實驗和單因素實驗得到影響成球因素，實驗

29、正交因素表見13表13滾動成型正交因素表因素粘結(jié)劑含量mL/kg含煤量/%生石灰配比/%1A1(0.8%)B1(8%)C1(0.8%)2A2(1%)B2(10%)C2(1%)3A3(1.2%)B3(12%)C3(1.2%)圓盤造試驗正交表L9(34)見表14表14正交表 試驗編號實驗方案 實驗因素ABCD1A1B1C1D1A1B1C1D12A1B2C2D2A1B2C2D23A1B3C3D3A1B3C3D34A2B1C2D3A2B1C2D35A2B2C3D1A2B2C3D16A2B3C1D2A2B3C1D27A3B1C3D2A3B1C3D28A3B2C1D3A3B2C1D39A3B3C2D1A3

30、B2C2D1實驗步驟為：選號實驗組，按實驗組的原料配比配料混合后待用。檢查設(shè)備是否正常工作后，開機將頻率調(diào)整為36Hz,預(yù)先加料加水鋪料。造母球，加入適量的料和水后，調(diào)整圓盤角度，母球的長大，正確加料加水使母球長大。 選擇合適粒度的成球，粒度在9-16mm之間，檢測成球的機械強度等參數(shù)，得到合適的成球參數(shù)，并記入表中5.6 本章小結(jié)6 試驗結(jié)果數(shù)據(jù)處理及分析6.1 滾動成型不同粘結(jié)劑的單因素實驗結(jié)果及分析將三種不同粘結(jié)劑混料所造的球團進行機械強度分析，數(shù)據(jù)記錄如下：試驗記錄表8實驗編號實驗條件實驗結(jié)果性能指標(biāo)測試結(jié)果平均值123456789101抗壓強度（N/球）7.17.28.17.57.4

31、6.87.08.18.27.0落下強度（0.5m落下，次）2221222222干球抗壓強度（N/球）38.826.831.345.029.034.031.921.626.027.1干球落下強度（0.5m落下，次）1111111111濕球爆裂溫度450濕球水分含量5%堆積密度孔隙率2抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度450濕球水分含量4.3%堆積密度孔隙率3抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率6.2正交實驗結(jié)果數(shù)據(jù)處理

32、及分析將滾動成型正交試驗數(shù)據(jù)填入下表：實驗記錄表見表15表15實驗記錄表實驗編號實驗條件實驗結(jié)果性能指標(biāo)測試結(jié)果平均值123456789101A1B1C1D1抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率2A1B2C2D2抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率3A1B3C3D3抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密

33、度孔隙率4A2B1C2D3抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率5A2B2C3D1抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率6A2B3C1D2抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率7A3B1C3D2抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率8A3B2C1D3抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率9A3B3C2D1抗壓強度（N/球）落下強度（0.5m落下，次）干球抗壓強度（N/球）干球落下強度（0.5m落下，次）濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率6.3.3 各因素對球團其它各性能的影響結(jié)論致謝本試驗課題研究是在我的指導(dǎo)教師xx的親切關(guān)懷和